Solutions aerodynamiques

Les solutions proposées dans cette section correspondent à la partie source d'énergie de la solution hybride. En effet elles utilisent toutes l'écoulement externe comme générateur de puissance. Elles visent donc toutes à subvenir aux besoins de l'appareil sur des périodes de longues durées (90,120,180,240 minutes).  Le cas typique que l'on prendra pour les étudier est celui d'une production de 70kW pendant 180 minutes.

L'énergie contenue dans un écoulement  se trouve sous deux formes, l'énergie cinétique liée à la vitesse et l'énergie potentielle liée aux effets de pression. Nous proposons donc des solutions exploitant l'une ou l'autre de ces énergies. 

Tableau récapitulatif des solutions explorées
Solution Source d'Energie Mise en pratique
Eolienne de Savonius Confinée énergie cinétique + énergie potentielle prometteur
Vortex Artificiel  énergie potentielle trop encombrant
Windmilling énergie cinétique Fausse solution
Turbine axiale avec diffuseur énergie cinétique+potentielle sûrement trop encombrant

Nous avons écarté d'office l'utilisation de l'APU (Axiliary Power Unit), responsable du conditionnement de l'appareil au sol (pressurisation, climatisation). Celle ci est, d'une part difficile à allumer à 11000m d'altitude et d'autre part la panne est souvent due à une rupture dans l'approvisionnement en kérosène, qu'utilise également l'APU. 

Notre étude s'est surtout concentrée sur l'éolienne de Savonius confinée que nous avons tenté de dimensionner, et qui est plus longuement discuté dans la dernière partie.